[发明专利]热塑性纤维复合材料的成形方法及其成形模具

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料的成形方法，特别是指一种热塑性纤维复合材料的成形方法及其成形模具。

背景技术

一般的热塑性纤维复合材料的成形周期远远短于热固性复合材料的成形周期，因此被广泛的使用，而该热塑性纤维复合材料主要是由纤维材料及热塑性树脂两种材质所制成，使该热塑性纤维复合材料相较于铁或铝等金属具有质量较轻、强度较佳的特性。

然而，由该纤维材料及热塑性树脂两种材质制成该热塑性纤维复合材料不易，且其所使用到的模具较为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种热塑性纤维复合材料的成形方法，使该热塑性纤维复合材料的成形方式较为简易。

本发明还要解决的技术问题在于提供一种热塑性纤维复合材料的成形模具，使该热塑性纤维复合材料的成形模具结构较为简易。

为解决上述问题，本发明提供一种热塑性纤维复合材料的成形方法，包含：一入模步骤：将热塑性材料及纤维布材置于模具的模穴内；一抽真空步骤：将该模具的模穴进行抽真空，使该纤维布材贴紧于该模穴表面；一第一加热步骤：对该模具进行加热，并将该模具温度保持在80℃至200℃之间，让该热塑性材料及纤维布材软化；一第二加热步骤：对该模具持续进行加热，并将该模具温度保持在150℃至300℃之间，让该热塑性材料及纤维布材相互粘结成一体；一降温固化步骤：对该模具进行降温，并将该模具保持在室温，且时间在15秒至30分钟之间，让相互粘结成一体的该热塑性材料及纤维布材固化，而得一成品；一取料步骤：开模后，取出已固化完成的成品。

较佳地，该入模步骤中，该模具设有可活动闭合的上模及下模，该上模及下模合模后具有一模穴，待将该热塑性材料及纤维布材置于该下膜的置料凹部后，将该上模及下模合模，并施以1至15大气压力。

较佳地，该抽真空步骤中，是使用一真空成型设备以固化该热塑性材料及纤维布材的复合材料；其中该真空成型设备是选自一压力釜(Autoclave)、一加热炉(Oven)以及一真空泵(Pump)其中之一，该两加热步骤中的温度，是使该热塑性材料及纤维布材的复合材料是于80℃至600℃的温度范围中固化而形成该固化复合成品；该热塑性材料及纤维布材的复合材料是于1～100大气压的压力范围中固化而形成该固化复合成品。

另外，本发明为了达成前述目所提供另一种热塑性纤维复合材料的成形方法，其与上述成形方法不同处在于该入模步骤中，是将浸渍有热塑性材料的纤维布材置于模具的模穴内。

其次，为解决上述问题，本发明提供一种热塑性纤维复合材料的成形模具结构，包含：一下模，具有一第一结合面、一反向于该第一结合面的第一端面、一设于该第一结合面与该第一端面之间的环侧面、一由该第一结合面朝该第一端面方向凹设的置料凹部、一由该第一结合面朝该第一端面方向凹设且围设该置料凹部的定位环凹部、及一气道，该气道具有一设于该第一结合面且位于该置料凹部与该定位环凹部之间的第一气口、及一设于该环侧面且与该第一气口连通的第二气口；一上模，是与该下模相互配合，并具有一用以靠抵该第一结合面的第二结合面、一反向于该第二结合面的第二端面、一由该第二结合面朝该第二端面反方向凸设且与该置料凹部形成一模穴的置料凸部、一由该第二结合面朝该第二端面反方向凸设且与该定位环凹部相互结合的定位环凸部、及一由该第二结合面朝该第二端面方向凹设且对应该第一气口与该置料凹部的导气槽，使该上模与下模合模时，该模穴与该气道连通。

较佳地，该下模更具有多个贯穿该第一结合面与该第一端面的第一定位穿孔，该上模更具有多个贯穿该第二结合面与该第二端面且对应各该第一定位穿孔的第二定位穿孔。

较佳地，各该第一定位穿孔是位于该定位环凹部的外侧，各该第二定位穿孔是位于该定位环凸部的外侧。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是本发明的示意图，显示入模步骤的示意状态。

图3A是本发明的示意图，显示抽真空步骤的示意状态。

图3B是图3A的局部放大图。

图3C是图3A的另一局部放大图。

图4是本发明的示意图，显示第一加热步骤的示意状态。

图5是本发明的示意图，显示第二加热步骤的示意状态。

图6是本发明的示意图，显示降温固化步骤的示意状态。

图7是本发明的示意图，显示取料步骤的示意状态。

图8是本发明的示意图，显示另一种入模步骤的示意状态。

附图标记说明

11  是入模步骤

12  是抽真空步骤

13  是第一加热步骤